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研究背景:糖尿病(diabetes mellitus, DM)是一类由遗传、环境以及免疫等因素引起的以高血糖为特征的代谢综合证。糖尿病肾病(diabetic nephropathy, DN)是糖尿病最常见的微血管并发症之一,也是糖尿病患者致死的主要原因。其主要病理改变为肾小球与肾小管基底膜增厚、肾小球和肾小管间质细胞外基质进行性积聚,这些改变最终导致肾脏功能的下降。内质网应激是细胞对多种损伤的早期反应,近年来众多资料表明,DN时伴有细胞应激和炎症信号通路的应激,并提出各种学说,如炎症病因学说、氧化应激学说、内质网应激(endoplamic reticulum stress, ERS)学说,其中内质网应激学说占重要地位,内质网应激信号途径是糖尿病脏器实质细胞损伤早期反应的共性机制,现在越来越受到广泛的重视。多种因素如高血糖、高血脂、Ca2+平衡紊乱、缺氧、氧化损伤、化学毒物等使未折叠或错误折叠蛋白质在内质网腔蓄积时,会导致内质网功能的改变,引起内质网的应激反应,称内质网应激(ERS)。内质网应激是使错误折叠的蛋白质恢复正确构象并能够进一步加工所必需的步骤,是细胞的一种自我保护机制。但是,未折叠蛋白或错误折叠的蛋白在内质网内长时间积聚时,会对细胞产生毒性作用。因此,当内质网应激过于强烈或者持续时间过久,细胞则会启动细胞凋亡程序,以凋亡形式死亡进而保护其他正常细胞的功能。通过查阅文献和我们前期实验发现黄芪注射液联合葛根素注射液能通过通过抑制及阻断致纤维化因子TGF-β1及其受体介导的Smads信号通路中Smad3的表达,拮抗其致纤维化的作用;同时通过增加对TGF-β1/Smads信号通路中具有拮抗作用的Smad7的蛋白的表达,阻断TGF-β1/Smads信号通路,起到延缓和治疗肾间质纤维化过程的作用。但是,肾间质纤维化是糖尿病肾病中晚期的改变,是细胞受损后的病理性后果。内质网应激是细胞对多种损伤的早期反应,根据中医“未病先防、”“已病防变”的原则,故深入探讨黄芪注射液联合葛根素注射液防治DN的作用机理对指导临床有着重要意义,现在受到广泛的重视。因此,我们通过观察黄芪注射液联合葛根素注射液对KKAy糖尿病小鼠DN内质网应激中重要调控蛋白—葡萄糖调节蛋白78(glucose regulated protein-78, GRP78). X盒结合蛋白1(X-box binding protein1, XBP1)表达的影响,探讨中药黄芪和葛根防治DN的机理,为进一步研究中药防治糖尿病肾脏损害的机理奠定基础,为中医药防治DN提供实验依据。研究目的:通过观察黄芪注射液联合葛根素注射液对KKAy糖尿病小鼠DN内质网应激中GRP78、 XBP1表达的影响,进一步探讨黄芪注射液联合葛根素注射液通过调节内质网应激反应,达到防治DN的作用,揭示黄芪和葛根配伍防治DN具体作用机制,为黄芪和葛根配伍防治DN提供科学依据。研究方法:(1)将2型糖尿病模型KKAy小鼠分为模型组和黄芪注射液联合葛根素注射液组(治疗组)。同龄C57BL/6J小鼠作为正常组。治疗组小鼠12周龄开始以腹腔注射的方式给药,于20周龄眼球摘除,取血约1ml,检测小鼠血清葡萄糖(glucose, GLU)、尿素(urea, UREA)、肌酐(creatinine, CREA)、甘油三脂(triglycerides,TG)及胆固醇(cholesterol, TC)、(2)第20周末动物处死后,进行肾脏组织取材、固定、脱水、透明、浸蜡、石蜡包埋、切片,HE、 PAS和Masson染色,观察肾组织病理形态。(3)利用QIAGEN提取三组动物组织RNA,通过Real time-PCR技术相对定量检测小鼠肾组织中GRP78和XBP1mRNA的表达。研究结果:(1)光镜下观察:正常组小鼠肾小球、肾小管均正常,KKAy小鼠肾小管上皮细胞胞浆出现糖原空泡;肾间质胶原结缔组织增多。(2) KKAy小鼠GLU、 UREA、 CREA、TG、 TC各含量较正常组显著升高;GRP78和XBP1mRNA的表达升高。(3)黄芪注射液联合葛根素注射液治疗后,肾小管上皮细胞胞浆仅有少量空泡;肾间质胶原结缔组织增多不明显。治疗组小鼠GLU、 UREA、 CREA、 TG、 TC含量显著降低。(4)黄芪注射液联合葛根素注射液可降低KKAy小鼠肾组织中GRP78和XBP1mRNA的表达。研究结论:(1)黄芪注射液合葛根素注射液能有效降低KKAy小鼠GLU、 UREA、 CREA, TG及TC的含量;减轻KKAy小鼠肾脏系膜基质、上皮细胞胞浆糖原沉积和肾间质胶原结缔组织沉积。(2)通过对KKA小鼠肾脏GRP78的检测,证实ERS在糖尿病的肾脏损伤中激活,GRP78作为ERS标志性分子,其mRNA在糖尿病小鼠肾组织中表达显著上调,提示糖尿病肾损害过程中确实诱导了ERS的发生。黄芪注射液合葛根素注射液在早期ERS时减少GRP78和XBP1mRNA的表达,可抑制持续的ERS激活,从而延缓糖尿病肾病的发展。